Патент ссср 403015

 

4ОЗ 015

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. Н 03f 3, 34

Заявлено 28Х!.1971 (¹ 1674246/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетснь ¹ 42

Дата опубликования описания 8.11.1974

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621.375.024 (088.8) Автор изобретения

В. А. Барамидзе

Заявитель

ШИРОКОПОЛОСНЪ|Й МНОГОКАСКАДНЪ!И УСИЛИТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области радиотехники.

Известные широкополосные многокаскадные усилители постоянного тока, каждый каскад которых выполнен пб схеме с общим эмиттером, с резистором в цепи коллектор— база.

Однако известные усилители обладают недостаточной стабильностью режимов работы транзисторов и неравномерной частотной характеристикой.

С целью повышения стабильности режимов работы транзисторов и уменьшения неравномерности частотной характеристики в предлагаемом усилителе источник питания подключен через резистор только к коллектору транзистора последнего каскада, причем между коллектором и эмиттером этого транзистора включен второй резистор, а эмиттер транзистора каждого предыдущего каскада подключен к эмиттеру транзистора каждого последующего каскада через стабилитрон.

На чертеже дана схема предлагаемого усилителя.

Предлагаемый усилитель содержит транзисторы 1 — 4, резисторы 5 — 9, стабилитроны 10—

12, резистор 13 и конденсаторы 14 — 16.

Источник э.д.с. сигнала Ет с внутренним сопротивлением Яо соединен с эмиттером и базой входного транзистора 1. База и коллектор каждого транзистора соединены между собой через резисторы 5 — 8, которые, в свою очередь, соединены последовательно между собой и с резистором 9 ко1лекторной нагрузки

5 резистора 4. Эмиттеры смежные транзисторы

1 и 2, 2 и 3, 3 и 4 соединены через стабилитроны 10, 11 и 12. Последние соединены последовательпо между собой и подпптывающим резистором 13, Включенным между коллекто10 ром и эмиттером выходного транзистора 4.

Каждый стабилитрон шунтируется емкостями 14, 15 и 16.

Основным отличием схемы широкополосно15 ro интегрального УПТ является последовательное соединение резисторов 6 — 9 коллекторных нагрузок транзисторов 1 — 4 с резистором 5 обратной связи и сопротивлением Ro источника э.д.с. сигнала Еь а также последо

20 вательпос соедпнс ие стабплитронов 10, 11 и

12, включенных в эмиттерные цепи транзисторов 1 — 4, и подключение резистора 13 между коллектором и эмпттером транзистора 4 выходного каскада. В результате осуществляет25 ся гальваническое соединение любого числа каскадов без нарушения режимов транзисторов и опасности их пробоя. Кроме того, значительно облегчается технология производства и настройка сложных схем широкополос30 ных интегральных УПТ.

403015

Э.д.с. сигнала Еь подаваемого на входной каскад с «нулевым» входным сопротивлением, на транзисторе 1 и нагрузке 6 преобразуется в входной ток I — сигнала. Токи I;„

F о

Ig,. и 1{j„. небалансов усиливаются всеми последующими каскадами: «нулевое» входное сопротивление входного каскада создается отрицательной обратной связью параллельного типа, охватывающей входной каскад через резистор 5 и сопротивление R<, которая демодулирует напряжение U> входного сигнала напряжением обратной связи, снимаемого с коллектора транзистора 1. «Нулевые» входные сопротивления имеют и каждый из последующих каскадов, так как они также охвачены отрицательной обратной связью параллельного типа через делители, образованными предыдущими усилительными каскадами. Так, например, делителем отрицательной обратной связи параллельного типа для второго каскада на транзисторе 2 является резистор 6 коллекторной нагрузки и транзистор 1 первого каскада. Для третьего каскада делителем обратной связи является второй каскад и т. д.

Эти же делители по отношению к входным опорным э.д.с, снимаемым с опорных стабилитронов 10, 11 и 12, являются делителями отрицательной обратной связи последовательного типа, стабилизирующими режимы транзисторов и постоянные составляющие выходных напряжений каскадов.

«Нулевые» входные сопротивления каскадов устраняют влияние на частотную характеристику паразитных конденсаторов C;., и

C„.>,. Одновременно с этим последовательно включенные резисторы создают отрицательную обратную связь по току входного сигнала и выходным напряжением каскадов, снижающие входное и выходное сопротивления УПТ.

Эти же цепи создают положительные обратные связи по напряжению сигнала, действующие, например, между двумя последующими каскадами на транзисторах 2 и 3 через предыдущий каскад на транзисторе 1.

Таким образом, в схеме имеет место глубокая отрицательная обратная связь по дестабилизирующим факторам и неглубокая положительная связь по сигналу, которая повышает коэффициент усиления напряжения УПТ.

«Нулевые» коллекторные нагрузки, обеспечиваемые входными сопротивлениями каскадов, а также усиление по току, обеспечивает работу транзисторов всех каскадов с неизменными напряжениями питания коллекторов

U„.„=U., =U... = const (кроме выходного транзистора 4, который работает в режиме усиления напряжения сиг5

40 нала), поэтому каждый транзистор имеет максимальное усиление по току, ввиду «нулевых» динамических нагрузок коллекторных цепей, Одновременно с этим каждый каскад по отношению к колебаниям питающих напряжений Е,< — — var является стабилизатором напряжений U,„U„,, U,„è U,, компенсационного типа, кроме того, между каскадами имеет место взаимная температурная компенсация нестабильностей обратных токов коллекторов 1„-, по напряжению. Эффективность температурной стабилизации повышается применением гальванических отрицательных обратных связей.

Внутренние сопротивления стабилитронов создают отрицательную обратную связь последовательного чипа по токам коллектора (начиная со второго каскада), которая снижает глубину основной параллельной обратной связи, создаваемой резисторами 5 — 8.

Кроме того, эти сопротивления снижают стабильность опорных стабилитропов. Поэтому в схеме предусмотрены положительные обратные связи по сигналу и опорным напряжениям, которые снижают внутренние эквивалентные сопротивления стабилитронов за счет компенсации эмиттерных отрицательных обратных связей напряжениями положительных обратных связей.

1-1апример, внутреннее сопротивление стабилитрона 10 создает отрицательную обратную связь по току коллектора транзистора 2.

Эта связь компенсируется положительной обратной связью, создаваемой током эмиттера транзистора 3 и т. д.

Положительная обратная связь в выходном каскаде создается резистором 13.

Предлагаемая схема соединения обеспечивает гальваническую связь любого числа транзисторных каскадов.

Предмет изобретения

Широкополосный многокаскадный усилитель постоянного тока, каждый каскад которого выполнен на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, с резистором в цепи коллектор-база, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности режима работы транзисторов и снижения неравномерности частотной характеристики, источник питания подключен через резистор только к коллектору транзистора последнего каскада, причем между коллектором и эмиттером этого транзистора включен второй резистор, а эмиттер транзистора каждого предыдущего каскада подключен к эмиттеру транзистора последующего каскада через стабилитрон.

Составитель Н. Дубровская

Техред Л. Богданова Корректор T. Хворова

Редактор М. Афанасьева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 787/1 Изд. № 2080 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5